Solusi SLM (Jerman) adalah salah satu produsen printer 3D industri terkemuka dunia yang menggunakan teknologi
peleburan laser selektif . Pada bulan Februari 2016, kantor perwakilan SLM dibuka di Moskow. Kami berbicara dengan Pavel Ladnov, pakar teknis terkemuka di SLM Solutions RUS. Percakapan menyentuh pada implementasi teknologi aditif di perusahaan dirgantara domestik, serta solusi yang ditawarkan oleh Solusi SLM.
- Jika kita berbicara tentang teknologi 3D, tugas apa yang dihadapi perusahaan dirgantara, masalah apa yang paling relevan bagi mereka?- Pertama, ini adalah masalah sertifikasi proses pembuatan berdasarkan teknologi aditif. Kedua, kurangnya pengalaman dalam bekerja dengan paduan titanium yang sulit dan nikel dalam peleburan laser selektif (SLP). Dan akhirnya, tidak adanya komposisi bubuk, banyak digunakan di negara kita, aluminium dan magnesium alloy, baja, dll.
- Tolong beritahu kami tentang solusi yang menawarkan Solusi SLM.- Perusahaan kami menghadirkan berbagai pilihan dan konfigurasi peralatan, memungkinkan untuk memenuhi semua kebutuhan pelanggan. Model SLM 280HL dan SLM 500HL menggunakan sistem multi-laser dengan kekuatan masing-masing laser sebesar 700 watt - ini menarik hanya untuk
topik penerbangan . Pilihan ini memberikan (misalnya, pada SLM 280HL) peningkatan produktivitas hingga 30 persen pada paduan aluminium dibandingkan dengan instalasi yang sama, tetapi dengan dua laser 400 W. Untuk mengatasi masalah yang terkait dengan sertifikasi teknologi pembuatan suku cadang, peralatan perusahaan secara opsional dilengkapi dengan sistem pemantauan untuk tenaga laser nyata yang bekerja dan sistem untuk memantau emisi radiasi termal dari kolam leleh. Perlu dicatat bahwa sistem kendali mutu dari lapisan yang diendapkan dan tergabung dan sistem untuk streaming rekaman file log dari proses instalasi termasuk dalam peralatan dasar. Solusi SLM juga terus berupaya memperluas jangkauan
serbuk logam yang dipasok oleh perusahaan.
- Apa spesifik menggunakan teknologi 3D di industri dirgantara?- Pertama-tama, ini adalah prosedur sertifikasi yang ketat. Kualitas bagian yang diperoleh dengan peleburan laser selektif ditentukan oleh empat faktor utama.
1. Kualitas printer 3D.
Dipastikan: dengan melakukan dan menganalisis pekerjaan pengujian sebelum peralatan dikirim ke klien, dan kemudian di wilayah klien setelah peralatan dipasang, dan dengan mengatur prosedur kalibrasi dan perawatan.
2. Kualitas proses bagian bangunan.
Diberikan oleh: regulasi parameter proses dan pengaturan peralatan.
3. Kualitas pekerjaan dengan peralatan.
Ini disediakan: dengan mengatur prosedur untuk bekerja dengan peralatan dan kondisi eksternal ruangan untuk operasi peralatan; tingkat pelatihan operator instalasi aditif.
4. Kualitas bahan yang digunakan.
Ini disediakan oleh: kontrol input dan pengujian material, regulasi penyimpanan, transportasi, bekerja dengan material.
Berdasarkan hal ini, dapat dibayangkan betapa sulitnya proses sertifikasi untuk keempat parameter ini untuk mendapatkan bagian yang disertifikasi.
Fitur penting lainnya dari penerapan teknologi peleburan laser selektif dalam sektor dirgantara khususnya adalah pekerjaan dengan bahan-bahan yang sulit secara teknologi seperti titanium dan paduan nikel. Paduan ini rentan terhadap pembentukan tegangan sisa, yang mengarah ke melengkung bagian dan bahkan retak.
Geometri bagian dirgantara sering penuh dengan dinding tipis, bentuk kompleks kompleks, struktur seluler, sedangkan parameter standar untuk bahan yang disediakan oleh produsen peralatan merujuk pada bagian "rata-rata", tidak terlalu besar dan tidak terlalu tipis. Ada kebutuhan yang jelas untuk melakukan pra-kerja parameter dari proses konstruksi tidak hanya untuk material secara umum, tetapi juga untuk bagian-bagian dengan geometri karakteristik. Kegagalan untuk memahami fitur ini terkadang membingungkan orang-orang yang percaya bahwa printer 3D harus menghasilkan bagian berkualitas tinggi dengan menekan tombol Start tanpa ada penjabaran awal proses.
- Pada tingkat apa sekarang mungkin untuk menggunakan teknologi aditif dalam penerbangan - tes laboratorium, pembuatan komponen tunggal, produksi skala kecil atau produksi aditif penuh dalam rantai proses teknologi umum di perusahaan?- Teknologi aditif dalam penerbangan memungkinkan untuk secara drastis mengurangi koefisien Beli-untuk-Terbang, yaitu rasio antara jumlah bahan yang dibeli dan jumlah bahan di bagian jadi yang akan "terbang". Mereka juga memungkinkan untuk mencapai fungsi yang tidak dapat dicapai sebelumnya dari bagian-bagian dan komponen individu, untuk menghasilkan bagian yang ringan dan tahan lama, sehingga meningkatkan muatan pesawat. Namun, seperti yang telah saya katakan, masalah serius terkait sertifikasi dan memastikan stabilitas proses produksi masih belum sepenuhnya terselesaikan.
Solusi SLM memiliki portofolio besar pelanggan dari industri penerbangan. Semuanya menguji bagian-bagian di laboratorium, setelah itu beberapa pelanggan dapat menggunakan
teknologi 3D untuk pembuatan suku cadang skala kecil dan tunggal. Produksi siklus penuh aditif di perusahaan penerbangan adalah masalah untuk waktu dekat.
- Apakah peralatan SLM solusi utama? Atau apakah Anda memerlukan perangkat lunak terpisah untuk mempersiapkan pencetakan, pasca pemrosesan, dll.? Apa yang Anda sarankan kepada pelanggan dalam hal ini?“Peralatan SLM terutama adalah alat, gabungan, jika Anda suka, untuk menyelesaikan berbagai tugas produksi di bidang pencetakan 3D dengan logam. Anda dapat menggambar analogi dengan perangkat lunak Photoshop, yang memiliki sejumlah besar pengaturan dan kasus penggunaan, dan setiap pengguna memilih apa yang dia butuhkan untuk menyelesaikan masalah tertentu. Ya, pasti peralatan SLM adalah Photoshop di pasaran untuk pabrik peleburan laser selektif.
Bergantung pada tugasnya, alat ini bisa menjadi solusi final dan menengah. Tentu saja, masalah yang terkait dengan desain bagian,
optimasi topologi dan desain generatif memerlukan penggunaan perangkat lunak pihak ketiga untuk mendapatkan model sumber akhir dari bagian tersebut. Persiapan komponen untuk pencetakan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak yang disertakan dengan peralatan dan prosesor pasca, tidak diperlukan perangkat lunak tambahan.
Karena sifat proses peleburan laser selektif, bagian yang terbuat dari bahan seperti nikel, paduan titanium, baja perkakas mungkin memerlukan perlakuan panas tambahan atau perlakuan HIP.
Proses peleburan laser selektif tidak dapat dikaitkan dengan proses presisi tinggi, dan kualitas permukaan bagian sebanding dengan
casting pada pola lilin yang terbakar dan hilang . Oleh karena itu, elemen struktural bagian dengan persyaratan yang lebih tinggi untuk kekasaran dan kerataan permukaan harus mengalami pemesinan berikutnya.
- Apakah Solusi SLM lebih unggul dari pesaing dalam hal teknis?- Keuntungan utama peralatan Solusi SLM adalah kinerja tertinggi di kelasnya berkat sistem multi-laser yang dipatenkan, penggunaan laser 700 watt dan pengendapan lapisan dalam dua arah.
Keuntungan lain termasuk sistem terbuka untuk pengaturan parameter peralatan, kemudahan perawatan, pasca-prosesor yang kuat dan ketersediaan sistem kontrol untuk parameter proses konstruksi dengan kemampuan untuk menyimpan data, berbagai konfigurasi instalasi dan peralatan periferal.
- Serbuk logam apa yang digunakan dalam pencetakan 3D? Dapatkah printer 3D SLM menggunakan bubuk logam dari produsen lain?- Unit Solusi SLM disesuaikan untuk bekerja dengan hampir semua bahan. Kisaran serbuk logam perusahaan tidak hanya mencakup paduan yang banyak digunakan dalam proses SLP, seperti TiAl6V4, 316L, IN718, AlSi10Mg, tetapi juga sangat langka di pasar layanan pencetakan 3D, seperti Invar36 dengan koefisien ekspansi termal linier rendah dan perunggu timah CuSn10 .
Pada dasarnya, bubuk untuk proses SLP diperoleh dengan metode atomisasi gas atau plasma. Kondisi penting adalah bentuk bulat dari partikel dan tidak adanya satelit. Dari sudut pandang operasi, instalasi SLP memaksakan persyaratan paling ketat pada fluiditas serbuk. Untuk mencapai fluiditas yang baik memungkinkan bentuk bulat dari partikel dan komposisi fraksional tertentu. Pada dasarnya, bubuk untuk proses SLP memiliki ukuran partikel dalam kisaran 10-63 μm dan distribusi mode-tunggal.
- Apa yang dapat Anda katakan tentang kualitas bubuk yang diproduksi di Rusia (jika sudah ditawarkan di pasar)?- Sulit bagi saya untuk menilai kualitas bubuk Rusia, karena saya tidak secara khusus menangani topik ini. Namun, saya ingin mencatat bahwa kami memiliki pelanggan yang menggunakan bubuk domestik dan, pada prinsipnya, menyediakan kualitas suku cadang yang diperlukan. Kadang-kadang masalahnya tidak begitu banyak di bubuk seperti dalam melakukan pekerjaan yang benar untuk mengoptimalkan parameter proses konstruksi untuk bahan tertentu. Kunci untuk menggunakan bubuk dalam instalasi Solusi SLM adalah aliran bubuk yang baik, dan Anda dapat bekerja dengan yang lain.
- Mari kita bicara tentang prospek untuk berkembang di perusahaan Anda teknologi baru, peralatan dan bahan untuk memecahkan masalah dalam industri dirgantara.- Pertama-tama, Solusi SLM, sebagai produsen peralatan, berupaya meningkatkan desain instalasi untuk SLP, agar lebih nyaman dan produktif. Pekerjaan sedang dilakukan untuk meningkatkan sistem pemantauan untuk proses konstruksi - ini penting hanya untuk sertifikasi teknologi dalam penerbangan - dan untuk meningkatkan peralatan periferal. Bidang kerja lain terkait dengan pengujian parameter proses SLP untuk kelompok paduan baru - memperluas jangkauan serbuk yang digunakan. Teknologi SLP sangat fleksibel dan bervariasi, ada banyak bidang yang menjanjikan.
- Apa lagi yang bisa Anda bagikan dengan pembaca blog kami?- Saya ingin mengatakan hal yang begitu penting. Tentu saja, teknologi aditif adalah masa depan, tetapi jangan menganggapnya sebagai obat mujarab, metode universal untuk pembuatan komponen. Wartawan kadang-kadang suka membesar-besarkan peluang yang ada, tetapi insinyur harus memahami: setiap metode memiliki batasannya sendiri dalam hal penerapan - teknologi, ekonomi, teknis, dan lainnya.
Peleburan laser selektif, memang, memungkinkan Anda untuk melihat melampaui pendekatan yang biasa untuk desain bagian, menawarkan keuntungan tertentu, tetapi mereka diwujudkan hanya ketika pengguna teknologi memahami batas penerapannya - oleh bahan, desain, dan ekonomi dari proses produksi.
Pencetakan 3D harus diambil sebagai versi lain dari teknologi untuk menghasilkan produk bersama dengan pemrosesan mekanis dan plastik, pengecoran, pengelasan. Saat memilih opsi untuk proses produksi, pertimbangkan dengan cermat pro dan kontra.